提出了一种基于对称金属包覆波导结构的光学传感器, 利用该结构所激发的对导波层折射率虚部极其灵敏的超高阶导模为探针, 结合二苯碳酰二肼与六价铬离子的特异性显色原理, 对饮水中六价铬离子痕量进行探测.理论与实验结果表明, 该分析方法的检测极限是1μg/L, 达到了现行国际标准.该方法是一种需样少、耗时短、实时性好、稳定性高和价格低廉的在线检测方法.

为了实现一种单模多波长布里渊光纤激光器, 采用了将掺铒光纤放大器放置于1个10m左右的无源光纤振荡腔外, 各阶布里渊激光通过耦合器可反馈回送到掺铒光纤放大器中再次放大, 作为下一阶布里渊激光的抽运光来产生多阶布里渊激光的方法, 并进行了理论分析和实验验证。结果表明, 在现有掺铒光纤放大器输出功率的水平, 在这种多波长单模布里渊光纤激光器中观察到了7个布里渊激光波长。预计其在光生微波、密集波分复用系统、光学惯性旋转传感和超高精度光谱分析等领域将会有着极其广泛的应用。

利用双面金属包覆波导在导模共振激发时对古斯-汉欣位移具有极大的增强效应来实现激光波长微小变化的监测.双面金属包覆波导由上层金膜、导波层和下层金膜组成.当导波层厚度为亚毫米尺度时，应用自由空间耦合技术使入射的激光以小角度入射，在满足相位匹配的条件下激发超高阶导模.理论研究表明，当波导的辐射损耗等于本征损耗时，反射光的侧向位移可达到数百微米，并且此时激发的超高阶导模对波长具有极强的色散能力.通过测量反射光的侧向位移可实现对激光波长变化的实时探测，且具有很高的灵敏度.同时,实验中探测信号只与光束位置相关，可有效避免因光源输出光强的波动带来的干扰.实验测量结果表明对激光波长在859nm附近的分辨率可达到0.2 pm.

利用双面金属包覆波导中的超高阶导模对导波层折射率极其敏感的特性, 提出一种新型的生物传感器。 与传统的表面等离子共振、泄漏波导以及反对称波导等消逝场生物传感器相比,该传感器的待测样品放置在 导波振荡场中,样品折射率的微小变化都将引起输出光强的极大改变,从而极大提高了传感器的灵敏度和分 辨率。初步的实验结果显示在现有噪声水平下至少能够分辨1ppm的葡萄糖溶度改变。预计该传感器将在环境监测、 食品安全、生物医学和疾病诊断等领域有着极其广泛的应用前景和巨大的市场潜力。

研究了交联型聚氨酯材料集成衰减全反射型双通道聚合物波导电光调制器的制备和性能。这种电光调制器的制备技术非常简单,只要用两个分立的下电极代替单通道调制器中的下电极即可。通过测量器件的调制特性,在832 nm波长下,获得了最大电光系数为24.2 Pm/V,调制带宽约为500 MHz、插入损耗低于1.5 dB。由于器件上下电极的垂直距离为微米级、而通道之间的水平距离为毫米量级的设计,使各通道之间的场不会引起相互交迭,因而未测到各通道间的串扰。另外,热交联型聚合物材料的采用提高了整个器件的热稳定性,在100 ℃经过800 h后,电光系数仍然保持初值的88%。